・オリンパス、毎秒1万コマの超高速イメージセンサーを開発 (PC Watch)
- オリンパスは、撮影速度が1万フレーム/secと、きわめて高いCMOSイメージセンサーを開発し、その内容をVLSIシンポジウムで公表した。
- 開発したのは1600万画素のCMOSイメージセンサーで、高速撮影モードでは、画素数が200万画素、撮影速度が1万フレーム/secの動画撮影が可能となる。通常撮影モードでは、画素数が1,600万画素、撮影速度が5フレーム/secの静止画撮影を実行する。
- 用途としては、レンズ交換式デジタルカメラや移動体観測カメラ、ロボット用カメラ、自動車用カメラなどを想定している。
- オリンパスが開発したCMOSイメージセンサーも、静止画撮影にグローバルシャッター方式を導入した。シリコンを受光素子のシリコンダイと記憶素子のシリコンダイに分割し、3次元積層によって接続した。
- 1個の受光面(画素)の大きさは3.8μm角で、撮像の画素数は4,608×3,480(水平×垂直)画素である。受光面全体の寸法は17.2×13.2mm、シリコンダイの寸法は20.7×19.7mmとかなり大きい。
まとめると、オリンパスが発表したセンサーは、4/3センサーに近いサイズの、グローバルシャッターと超高速読み出しモード搭載の16MP積層型CMOSセンサーということのようです。このセンサーを使用したサンプル画像が既に公開されているので、実用化もそれほど先のことではないかもしれませんね。
KIM
ついに来ましたね!
1万フレーム/秒という現実離れした表現よりも、1フレームが1万分の1秒で送り出せるという事が重要なのですよねきっと。
ただ、フル画素の通常撮影が5fpsというのは、200万画素を10000fpsで出せる能力に比してはあまりに貧弱であるような気がしてしまいます(汗)。
「中間は無いのか」とか、「現行m4/3機のようなレンズ交換式カメラには実は能力不足?」とか、余計な事を考えてしまいたくなりますね。
ぬこペン
オリンパスが単独で開発?そこらへん詳しくないので。
仮に共同だとしても、これはカメラメーカーとしても、内視鏡とかの医療機器メーカーとしてもすごいアドバンテージではないでしょうか?
仮に他のメーカーが追いついたとしても、技術として独自に撮影素子技術を持っている事は、すごく大事だと思います。
popo
私が不勉強だったのでしょうが、この開発発表がオリンパスから出たのは、驚きました。パナとソニーどちらとも手を結べるのでしょうから、これは、強いですね。ただ、3次元積層の技術は、ソニーの積層型裏面照射センサーのプロセスである程度確率されてるでしょうから、ソニー製が先に出るかもしれませんね。
かふか
まったく詳しくないので全然内容はつかめませんが、新技術の応用でいままでできなかったことができるようになる、ブレイクスルーに期待しています!
m2c
グローバルシャッターの話題を耳にするたびに、ストロボ使った時が心配なんですが、杞憂かなぁ。
これで好感度も強ければ、手持ちで超高解像度撮影ができそうですね。
個人的には、絞りによって、ピントの合っているところとボケているところでシャッター速度を変えたりとか。ストロボ使えない時に便利そうなんですがね。
無理かなぁ?
ob
ついにグローバルシャッターの実用化が・・・
ソニーやパナソニックが先と思っていましたが、
オリンパスも開発をしていたのですね
CCDの斜陽以降、デジカメ最大のボルトネックが解決されると思うと楽しみでなりません
しかし1万フレーム/secはいきなり異次元ですね
モモちゃん
マニア向けなんかよりも、学術・医療・産業用の分野でブレイクスルーになりそうですね。
個人レベルの趣味の範囲で活用するとすれば、カシオのコンデジが得意として市場を固めている、ゴルフや野球のスイングの検証用とか、ミルククラウン撮影がもっと身近になるとか、そのあたりでしょうか。
あるいはカワセミが餌を捕獲(飛翔を含む)決定的瞬間とか
オリル
いずれにしてもワクワクする話ですね。実際これを搭載したカメラがどんな機能を持ち、どんな画質を出してくれるのか楽しみです。
E-M1ユーザー
この技術を使って、ハイレゾショットを手持ちで可能になるようにするんだと思います。
・・・ですよね?
Swing
元記事の写真説明には「撮影間隔は100μs(1万分の1秒)である。200万画素の画像を8枚まで連続して撮影できる」となっているんですが、シャッターチャンスは1万分の8秒ということですか?
このセンサーの価値はむしろ1600万画素でグローバルシャッター方式で静止画を撮影できるというところにあるのでしょうね。
電脳仙人
グローバルシャッターで完全な静止画が撮影できることに凄い意味があるので、学術研究や産業機械には有意義な技術でしょうね。16MPで5fpsでは、ハイレゾショットでの夢の手持ち撮影には、まったく貢献できない。一般向けカメラじゃなくて、B2Bビジスネでのオリンパスの躍進に期待です。
x
仕事柄モーションキャプチャーへの応用が気になります
梅ちゃん
機械式のフォーカルプレーンシャッターを元々使っていないコンデジや監視カメラとかで先ず実用化されるんでしょうね。
ただE-M5Ⅱのハイレゾが現状は三脚必須なのを、従来の電子シャッターでない高速シャッターで手持ちで可能に出来る目処は付きそうですね。
後は量産してくれる供給先(パナかソニーか)次第でしょうか。
(開発ニコン、生産ソニーのような関係になるのかな?)
びすとろん
この技術のキモは、受光部とロジック部を分離して製造できる所だと思います。
異なるプロセスで作成できるだろうから、ロジック部を高密度にしてバッファを8個用意しておけば、センサー上で8フレームの瞬時連写ができますね。
その後の読み出しはゆっくりやれば良いし、センサー上に混合回路を作っちゃって、ハイレゾ済として出力するのもアリかもしれない。
夢が広がりますねぇ…。
ななしさん
熱で雑音が出やすいイメージセンサの裏側に発熱源をくっつける積層型センサには個人的には否定的でしたが、バッファメモリ領域として使うのなら良いかもしれませんね。まあこの手の研究開発物は量産化まで5年以上あるでしょうが。
しかしどこのファブで作ったんだろう?ソニーの積層は確かマイクロバンプ方式ではなかったと思いましたし、そもそもソニーにとって稼ぎ頭のCMOSでNDA締結が必須であろう代物の試作を引き受けるとはとても思えない。そんなことして自社の研究開発内容とバッティングでもしたら目も当てられない。
TSMCあたりなんだろうか・・・?
S5 Ama
グローバルシャッターが実用化されれば、従来の機械式手ぶれ補正は必要なくなるのでしょうか?わかる方に教えていただきたいのですが…。
lulu
よくわかりませんがオリンパスがセンサーを創るのはいいですね、。mFT userとしては競争力がアップ。嬉しいです。
たかゆき
グローバルシャッターは我々が待ち望んだ技術ですね。連写が遅くても問題ない。一番の恩恵は超望遠でも電子シャッターが使えるので、シャッターぶれのない鮮明な写真が撮れること。今までは手持ちだと、像のゆがみが出たけど、それを心配する必要がなくなる。
もきゅ
すごい!……んですが、グローバルシャッターという点では
ソニーのRX100m4のほうが先に市場にでますね
しかし読み出しはこっちの方が断然速そう
A9
RX100IVはグローバルシャッターじゃなくて、
読み出し高速化で歪みを軽減したローリングシャッターだよ。。。
http://av.watch.impress.co.jp/docs/news/20150611_706416.html
>>電子シャッター使用時のシャッタースピードは最速1/32,000秒。ハイスピード撮影が行なえ、ローリングシャッター歪みも軽減するという。
びすとろん
S5 Ama さま
グローバルシャッターと手ぶれ補正は全く関係ありません。
グローバルシャッターは、幕速が無茶苦茶速い機械式シャッターと同等ですけど、だからといって1/30秒とかの低速シャッター速度で手ぶれしない、ってわけじゃありません。
露光中にブレないためには、機械式の手ぶれ補正は必須です。
今回の技術発表では受光部とロジック部が分離していますが、この方式だと複雑な回路を作り込めます。
そのため、複数フレームを合成する方式の電子式手ぶれ補正なら、ロジック部に回路を形成することにより高性能化することができそうです。
実際、そういう特許をオリンパスは出しているようです。
とはいえ、機械式手ぶれ補正が無くなるとは考えづらいですけどね…。
電子式ではどうがんばっても1ピクセルのズレは出てくるわけで、ハイレゾショットのような絶対にブレさせない、解像力の限界を攻めるような撮影には機械式が必須でしょう。
M.Sakurai
このセンサーの高速モードを使うにはカラーフィルタが邪魔ですから、カメラとしてはモノクロ専用ですよね。
5fpsの通常撮影モードに"Global shutter mode"という名前を付けていますが、層間接続が
画素数の1/4ですから、厳密には4回の層間転送(1/2500秒)が必要な配線になっているので、
通常モードでは物理的なシャッターなしで撮影するのは難しそうです。
なんだなんだ
要するに、それぞれ別ダイのニコイチの三次元構造というのが売りなのですか?
ともかく、Air A01の特別バージョンとかに搭載されると面白いですね。有線接続で使えるなら。
yama
PC Watch の記事本文では
「受光面全体の寸法は17.2×13.2mm」
と記述されていますが、
記事の下の方にある、主な仕様の画像には、
Pixel Area (mm) : 17.5 x 13.2
Effective Pixels : 4608 x 3480
Pixel Size (μm) : 3.8 x 3.8
と記載されています。
3.8μm x 4608 / 1000 = 17.5104 mm
3.8μm x 3480 / 1000 = 13.224 mm
17.5 x 13.2 が正しいようですね。
S5 Ama
びすとろん様
ご回答ありがとうございます。質問の内容が説明不足で申し訳ありませんでした。私の知りたかった質問の要点はグローバルシャッターによって超短時間の画像を多数撮ることができれば、その後の画像合成によっ手ぶれやノイズの少ない画像を作ることができるのか否かという点です。最近のメーカーの動きを見るとキヤノンやニコンといったレンズ内手ぶれ補正採用の大手をソニー他の本体内手ぶれ補正採用のメーカーが激しく追いかけているように見えます。グローバルシャッター+画像合成で手ぶれの問題を解決できるとしたら、2大メーカーのシェアは今後も安泰のように思えるのですが…。
お
やっぱり撮れるのは8枚までなんですね。
1万分の8秒の動画・・・。
s
S5 Amaさん
理論的には可能です。
機械式の手ぶれ補正とは違い、
後出しジャンケンとも言える方式ですので、効果も抜群でしょう。
1ピクセル以下のブレも、充分推定可能です。
ただし、実現には毎秒数千回の画像処理が必要になります。
データーの転送は無理でしょうし、DRAMと一緒に
トランジスタを積層してその場で処理すると、
今度は発熱がヤバそうです。
CPUのように、センサーの裏側は水冷になるかもしれませんね(笑)
S5 Ama
sさん
元記事の内容をよく理解していませんでした。現状では1万フレーム/secで撮影できるのは200万画素でしたね。転送速度の問題でしょうか?実用的なものが完成するのはまだまだ先の話のようです。
ただ多くの人がグローバルシャッターを望んでいる理由はわかったような気がします。デジカメはいずれグローバルシャッター+画像合成の方向へ進んでいくのでしょうね。